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阿茨海默尔病(Alzheimers disease，AD)是一种神经系统退行性疾病，近年来许多研究发现AD与细胞凋亡关系密切，认为细胞凋亡是AD中神经元退行性死亡的重要途径，因此抑制细胞凋亡成为治疗AD的新方法。尽管对AD形成过程中细胞凋亡的发生已经有了一些研究，比如已经证明肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-a，TNF-a)的合成过量会导致AD等神经性疾病的发生，然而人们对TNF-a造成神经细胞凋亡的分子机制并不了解。此外，有报道用Aβ25-35诱导PC12细胞凋亡作为AD研究的细胞模型证明了低功率激光照射(low-power laser irradiation，LPLI)可以抑制Aβ25-35诱导的PC12细胞的凋亡，从而提出LPLI是未来预防AD的一个可行性方法。但是直到目前为止，对于LPLI抑制凋亡的分子机制却没有研究清楚。
本论文首次采用荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)技术和实时荧光定量PCR(QT-PCR)技术对TNF-a诱导分化和未分化PC12细胞凋亡的信号通路特征和LPLI抑制凋亡的分子机制进行了细致的研究，主要结果如下：
1、利用激光共聚焦扫描显微镜(LCSM)和QT-PCR技术对TNF-a诱导的分化和未分化PC12细胞凋亡的信号通路进行了深入的研究。实验结果显示，细胞经过TNF-a处理后，Bax的转位和细胞色素C(Cyt c)的释放只发生在分化PC12细胞的凋亡过程中，而不会发生在未分化PC12细胞中，说明分化和未分化PC12细胞的凋亡通路有区别。进一步的研究显示，分化PC12细胞的bim，JNK1，JNK2的mRNA表达比未分化PC12细胞的mRNA表达有明显的上升，而bax的mRNA表达则没有太大的区别，说明JNK和bim这两个蛋白可能是造成区别的原因。接着发现SP600125(JNK的专一抑制剂)可以抑制分化PC12细胞的Bax的转位，却不能抑制分化和未分化PC12细胞的凋亡；Z-IETD-fmk(caspase-8的专一抑制剂)不能抑制分化PC12细胞的Bax的转位，但可以抑制未分化PC12细胞的凋亡；当SP600125和Z-IETD-fmk共同使用时，则两种细胞的凋亡都可以被抑制。这些结果证明分化PC12细胞凋亡的过程中存在着两条凋亡通路，一条是JNK/Bax依赖的线粒体途径，另一条是从caspase-8直接到caspase-3的途径，而未分化PC12细胞中则只有从caspase-8直接到caspase-3的途径。由于分化PC12细胞比未分化PC12细胞更趋近于成熟的神经元细胞，所以这样的结果预示着神经细胞对TNF-a诱导的凋亡更加敏感，且凋亡通路的调控机制更加复杂。
2、采用免疫共沉淀和FRET技术进一步研究了TNF-a诱导分化PC12凋亡的信号通路，探讨了BimL，Bax和Bcl-xL三者之间的关系。实验结果显示，在TNF-a诱导的细胞凋亡过程中Bax和Bcl-xL的相互作用会减弱，BimL和Bcl-xL的相互作用会增加，而BimL不会和Bax发生相互作用。此外，BimL在TNF-a诱导的凋亡过程中没有发生像Bax一样转位到线粒体的现象。这些结果证明在TNF-a诱导的分化PC12细胞凋亡过程中BimL会在线粒体上替换原来被Bcl-xL抑制的Bax，从而让Bax寡聚化，进而引发细胞凋亡。这一结论肯定了BimL在TNF-a诱导神经细胞凋亡过程中的重要作用，并证明了BimL在TNF-a诱导分化PC12细胞凋亡的过程中间接激活了Bax。
3、采用FRET和QT-PCR技术来对LPLI抑制Aβ25-35诱导PC12细胞凋亡的分子机制进行了详细的研究。CCK8和Hoechst 33258染色的实验结果显示0.156 J/cm2-0.624 J/cm2剂量范围的LPLI和25 μM Aβ25-35共处理PC12细胞，对Aβ25-35诱导PC12细胞凋亡的具有抑制作用。利用FRET技术和Western blot技术观察到PKC的活性在LPLI处理后被激活，且这个激活作用可以被G6 6983(PKC的选择性抑制剂)抑制。此外，QT-PCR的实验结果显示，LPLI的处理可以降低bax/bcl-xl mRNA的比值，并且PKC的抑制剂可以使得这个比值再升高。这些结果证明PKC的激活在LPLI对Aβ25-35诱导PC12细胞猾亡的抑制作用中的重要作用，这一结论对LPLI成为预防AD的一种方法提供了有力的理论依据，有助于将来更好的利用LPLI去预防AD。